华南农业大学_食品化学___色素.ppt

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1、第8章色素8.1概述8.2四吡咯色素8.3类胡萝卜素8.4多酚类色素8.1概述8.1.1食品色素的定义和作用 食品色泽是通过它们对可见光波的选择吸收及反射而产生的。n吸收光波长在可见光区以外：白色吸收光波长在可见光区以外：白色n吸收可见区域（吸收可见区域（370770nm）：）：显示被反射光颜色，显示被反射光颜色，即吸收光的互补色。即吸收光的互补色。例如，物质选择地吸收绿色光，它显现的颜色则例如，物质选择地吸收绿色光，它显现的颜色则为紫色。为紫色。显色物质具有生色团和助色团结构生色团生色团：使物质在紫外光、可见光区具有吸收的基团：使物质在紫外光、可见光区具有吸收的基团就叫生色团。就叫生色团。常

2、见的是常见的是：O O C=CC=O、COH、CH N=N、N=O、C=S、CN=O、CC、C=N 等。等。有两个或两个以上的生色基共轭时，可以使有两个或两个以上的生色基共轭时，可以使分子对光的吸收波长移向可见区域内，该物质分子对光的吸收波长移向可见区域内，该物质就能显示颜色。共轭体系越长，该结构吸收的就能显示颜色。共轭体系越长，该结构吸收的光波长也越长。光波长也越长。如：共轭多烯类化合物的吸收光波长与共如：共轭多烯类化合物的吸收光波长与共轭双键的关系如下轭双键的关系如下：名称名称 吸收波长吸收波长 颜色颜色 C-C 乙烷乙烷 135 无色无色 CH=CH 乙烯乙烯 185 无色无色(CH=C

3、H)3 己三烯己三烯 258 无色无色(CH=CH)4 二甲基辛四烯二甲基辛四烯 296 淡黄色淡黄色(CH=CH)5 维生素维生素A 335 淡黄色淡黄色(CH=CH)8 二氢胡萝卜素二氢胡萝卜素 415 橙色橙色(CH=CH)11 番茄红素番茄红素 470 红色红色(CH=CH)15 去氢番茄红素去氢番茄红素 504 紫色紫色助色团：助色团：n指本身并不能产生颜色，但当其与共轭体系或指本身并不能产生颜色，但当其与共轭体系或生色基相连时，可使共轭键或生色基的吸收波生色基相连时，可使共轭键或生色基的吸收波长向长波方向移动而显色的基团（助色基）。长向长波方向移动而显色的基团（助色基）。n 常见的

4、有：常见的有：OH、OR、NH2、NR2、SR，Cl、-Br等。等。8.1.2 食品色素的分类 植物色素：如甜菜红、姜黄植物色素：如甜菜红、姜黄天然天然 动物色素：如虫胶红、胭脂虫红动物色素：如虫胶红、胭脂虫红微生物色素：如红曲红微生物色素：如红曲红人工合成天然色素人工合成天然色素:-胡萝卜素、叶绿素铜胡萝卜素、叶绿素铜钠钠 合成合成：苋菜江、胭脂红、赤藓红、新红、诱或：苋菜江、胭脂红、赤藓红、新红、诱或 红、柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝、酸性红、二红、柠檬黄、日落黄、亮蓝、靛蓝、酸性红、二氧化钛。氧化钛。按来源按结构分成n四吡咯衍生物如叶绿素和血红素n异戊二烯衍生物如类胡萝卜素n多酚类衍生物如

5、花青素、花黄素n酮类衍生物如红曲色素、姜黄素n醌类衍生物如虫胶色素、胭脂虫红素8.2 四吡咯色素8.2.1.1 叶绿素(chlorophyll)8.2.1.1.1 结构和物理性质8.2.1.1.2 叶绿素在食品加工贮藏中的变化8.2.1.1.3 护绿技术8.2.2 血红素(heme)8.2.2.1 结构和物理性质8.2.2.2 在肉品加工中的变化8.2.2.3 肉和肉制品的护色 8.2.1.1.1 叶绿素结构和物理性质n结构P227Phyty1:绿色脂溶绿色水溶暗褐水溶蓝绿水溶8.2.1.1.2 叶绿素在食品加工贮藏中的变化（1）酶促褐变n间接作用：如脂酶、蛋白酶破坏叶绿素脂蛋白复合体；果胶酯

6、酶使果胶酸增加提高质子浓度而使叶绿素脱镁；脂氧合酶、过氧化物酶产生氧化物质引起氧化分解。n直接作用：叶绿素酶催化叶绿素中的植醇酯键，产生脱植叶绿素。（2）酸和热及光的影响n酸和热使叶绿素脱镁，颜色从绿变褐。1.酸的来源：植物组织破坏，有机酸与叶绿素接触；新形成有机酸。2.在pH9.0时，很耐热，而在pH3.0时不稳定。n光和氧气导致卟啉环与吡咯链分解而腿色。8.2.1.1.3 护绿技术n中和酸：加入氧化钙和磷酸二氢钠pH接近7.0。但会促进组织软化和产生碱味。n高温瞬时：但保绿时间短。n绿色再生：用锌或铜离子作用使产生取代叶绿素。n调气、脱水、避光等。加工过程中叶绿素(mg/g)的保存情况加工

7、条件 苋菜 荠菜 鲜重计 干重计 鲜重计 干重计新鲜蔬菜 1.62 9.3 2.16 8.1烫漂条件水 0.90 7.2 1.08 4.3水+KMS 1.25 8.2 1.33 4.8食盐溶液 0.81 6.6 1.28 1.7食盐溶液+KMS 1.10 7.8 1.30 9.9NaHCO3+MgO+KMS 0.96 6.9 1.32 0.7干制条件阴干 3.2 3.70 6.22 6.8晒干 3.6 3.92 6.20 6.7烘干 3.7 4.30 6.03 7.0低温干制 4.4 5.00 7.66 7.9 在93的5g偏亚硫酸氢钾溶液中烫漂苋菜和荠菜各1min,叶绿素损失最少。苋菜在10

8、0水中烫漂,每分钟叶绿素降低20%。肌肉颜色的由来：是因为肌肉中含有肌红蛋白（占肌肉的肌肉颜色的由来：是因为肌肉中含有肌红蛋白（占肌肉的0.20.20.4%0.4%）和血红蛋白）和血红蛋白(占肌肉的占肌肉的0.4%)0.4%)。这两种蛋白由蛋白。这两种蛋白由蛋白质和含铁的亚铁血红素结合而成。血红蛋白由四个分子亚铁质和含铁的亚铁血红素结合而成。血红蛋白由四个分子亚铁血红素与一分子蛋白结合而成：血红素与一分子蛋白结合而成：亚铁血红素 亚铁血红素 蛋白质蛋白质 亚铁血红素 亚铁血红素 血（肌）红色素的红色是由于亚铁血红素所形成。其颜色变化与铁离子的状态有关：8.2.2.1血红素结构和物理性质P282

9、新割开肉的肉的色素新割开肉的肉的色素肌红蛋白肌红蛋白(淡紫红色淡紫红色)Mb+2N N 蛋白质蛋白质-Fe-H2ON N 零售时希望的颜色零售时希望的颜色氧合肌红蛋白氧合肌红蛋白(鲜红色鲜红色)MbO2+2 N N 蛋白质蛋白质-Fe-O-O N N不新鲜肉的颜色高铁肌红蛋白(红宗色)MetMb+3N N 蛋白质-Fe-H2ON N和亚硝基结合亚硝基肌红蛋白(淡红色)NOMb+2N N 蛋白质-Fe-NON N严重不新鲜肉的颜色硫肌红蛋白(绿色)SMb+2N N S-蛋白质-Fe-H2ON N8.2.2.2 在肉品加工中的变化鲜宰肉还原型肌红蛋白紫红色鲜分割氧合肌红蛋白鲜红色放置后高铁肌红蛋白

10、棕褐色8.2.2.3 肉和肉制品的护色 n抽真空n高分压n气调n用亚硝酸盐8.3.1 胡萝卜素类n8.3.1.1结构和基本性质n8.3.1.2在食品加工与贮藏中的变化8.3.2 叶黄素类n8.3.1.1结构和基本性质n8.3.1.2在食品加工与贮藏中的变化8.3.1.1胡萝卜素的结构P 286n有b胡萝卜素、番茄红素等四种色素。n是含40个碳的多烯四萜，由异戊二烯相连而成。C异戊二烯：C CC C单萜：两个异戊二烯相连。二萜：四个异戊二烯相连。四萜：八个异戊二烯相连。胡萝卜素类性质和变化n胡萝卜素是维生素A原。富存于胡萝卜、甘薯、蛋黄和牛奶等中。n番茄红素是番茄的主要色素，也广泛存在于西瓜、南

11、瓜、柑橘等水果中。n脂溶性：易溶于石油醚、乙醚而难溶于乙醇。n怕氧、光、强热。无氧时较稳定。加工时总体变化不大。8.3.1.1叶黄素类结构n是胡萝卜素类的含氧衍生物。n广泛存在于生物材料中，种类很多，如叶黄素、辣椒红素、柑橘黄素。叶黄素类性质和变化n脂溶性：易溶于乙醇，难溶于乙醚和石油醚。n颜色为黄色、橙黄色、红色；与蛋白结合可能改变颜色，如虾黄素结合时蓝色，结合被破坏时为红色。n稳定性与胡萝卜素似。8.4多酚类色素n8.4.1花青素类n8.4.2类黄酮色素n8.4.3儿茶素n8.4.4单宁8.4.1花青素类n结构：P290具有类黄酮典型的6-3-6的碳架结构。是2-苯基苯并吡喃阳离子结构的衍

12、生物。n种类很多，颜色各异，包括蓝、紫、红、橙等色。n多以糖苷形式存在。色苷比色素水溶性更强。n颜色受结构、pH、温度、氧气、水分、光照、二氧化硫、糖、金属、酶等影响。西北农林科技大学学报 2004年第3期李子皮中红色素的提取及稳定性研究李子皮中红色素的提取及稳定性研究 曹艳萍(榆林学院化学系,陕西榆林719000)8.4.2类黄酮色素P297n结构：也是636结构，只是吡喃环上第4位为酮基。n有多种类，最重要的是黄酮和异黄酮。n多呈黄色，或不呈色。n多以糖苷的形式存在，类黄酮水溶性低而其糖苷水溶性增大。n金属离子会影响颜色，碱性条件使黄色加深，由于是多酚类会参与褐变反应。n是一类重要的生物活性物质。具有改善心血管功能。8.4.3儿茶素P300n结构：2-苯骈吡喃环。吡喃为饱和环。n在茶叶中含量很高。占总酚类的70%左右。n原无色，氧化后成褐色，即茶色。n有轻微涩味。n遇重金属会产生沉淀。遇铁生成深色络合物沉淀。8.4.4单宁P301n没有严格的定义和结构模式。是特殊的酚类物质。n分为水解型和综合型两大类。n淡黄色，具有强涩味。n与蛋白质作用可产生不溶于水的沉淀。n与多种生物碱或多价金属离子结合生成不溶性沉淀。n会在加热、氧化、遇醛类时综合，从而消除涩味。n参与酶促褐变。